1.Hive产生背景

传统Hadoop架构存在的一些问题:

MapReduce编程必须掌握Java,门槛较高传统数据库开发、DBA、运维人员学习门槛高HDFS上没有Schema的概念,仅仅是一个纯文本文件

Hive的产生:

为了让用户从一个现有数据基础架构转移到Hadoop上现有数据基础架构大多基于关系型数据库和SQL查询Facebook诞生了Hive

2. Hive是什么

官网:https://hive.apache.org/

它是基于Hadoop的数据仓库工具

方便的将结构化数据文件映射为一张数据库表提供SQL查询功能,SQL语句底层转换为MR作业执行Hive提供了一系列功能可以方便进行数据ETL

Hive目前是Apache基金会的顶级项目 Hive作为数据仓库工具,非常适合数据仓库联机分析处理(OLAP)

3.Hive在Hadoop生态系统中的位置

4.Hive与传统关系型数据库的异同

HIVERDBMS查询语言HQLSQL数据存储HDFS块设备、本地文件系统执行MapReduceExecutor执行延迟高低处理数据规模大小事务0.14版本后加入支持索引 0.8版本后加入 有复制的索引数据更新不支持支持

5.Hive的特点及优势

Hive与SQL有着相似的语法,大大提高开发效率

Hive支持运行在不同的计算框架上:MapReduce、Tez、Spark、Flink等。

Hive支持HDFS与HBase上的ad-hoc(点对点模式)

Hive支持用户自定义函数、脚本等

Hive设计特点:

Hive不支持对数据的改写和添加,所有数据都是在加载的时候确定的支持索引,加快数据查询不同的存储类型,例如:文本文件、序列化文件将元数据保存在关系数据库中,减少了在查询中执行语义检查时间可以直接使用存储在Hadoop文件系统中的数据类SQL的查询方式,将SQL查询转换为MapReduce的job在Hadoop集群上执行编码跟Hadoop同样使用UTF-8字符集

在生产环境中,Hive有如下优势

可扩展,Hive可以自由扩展集群规模,拓展功能方便延展性,Hive支持自定义函数,用户可根据需求自定义容错性,良好的容错性

解决了传统关系数据库在大数据处理上的瓶颈;适合大数据的批量处理。 充分利用集群的CPU计算资源、存储资源,实现并行计算。 Hive支持标准SQL语法,免去了编写MR程序的过程,减少了并发成本。 

6.Hive的框架设计 

Hive的架构设计包括三个部分:

Hive Client

        Hive客户发,可通过Java、Python等语言连接Hive并进行与RDBMS类似的SQL查询操作

Hive Service

        Hive服务端,客户端必须通过服务端与Hive交互,主要包括CLI、HiveServer、HiveWebInterface等组件

Hive Storage and Computing

        包含Hive的数据存储与计算的内容,Hive元数据存储在RDBMS中,数据存储在HDFS中,计算由MR完成

Hive框架图:

Hive架构主要包括: CLI、HiveServer2、HWI、Driver、Metastore Hive数据存储模型与RDBMS类似,分区和分桶是Hive为提升查询性能而特有的概念 Hive元数据释对真实数据的描述,通常单独存储在MYSQL中 Hive除了两种命令行开发工具(CLI和Beeline)之外还有许多第三方工具(HUE、Ambari、zeppelin) 

Hive的工作流程图:

序号操作1执行查询。Hive接口,如命令行或Web UI发送查询驱动程序(任何数据库驱动程序,如JDBC,ODBC等)来执行。2获取计划。在驱动程序帮助下查询编译器,分析查询检查语法和查询计划或查询的要求。3获取元数据,编译器发送元数据请求到Metastore(任何数据库)。4Metastore发送元数据,作为对编译器的响应。5编译器检查要求,并重新发送计划给驱动程序。到此为止,查询解析和编译完成。6驱动程序发送的执行计划到执行引擎。7在内部,执行作业的过程是一个MapReduce工作。执行引擎发送作业给JobTracker,在名称节点并把它分配作业到TaskTracker,这是在数据节点。在这里,查询执行MapReduce工作。与此同时,在执行时,执行引擎可以通过Metastore执行元数据操作。(虚线部分)8执行引擎接收来自数据节点的结果。9执行引擎发送这些结果值给驱动程序。10驱动程序将结果发送给Hive接口。

7.Hive的适用场景

Hive的劣势         Hive的HQL表达能力有限:有些复杂运算用HQL不易表达;效率低:Hive自动生成MR作业,通常不够智能。

业务场景

适用于非结构化数据的离线分析统计Hive的优势在于处理大数据,对处理小数据没有优势

不适用场景

复杂的机器学习算法复杂的科学计算联机交互式实时查询 

场景技术特点

为超大数据集设计的计算、扩展能力支持SQL like查询语言多表的join操作支持非结构化数据的查询、计算提供对数据存取的编程接口,支持JDBC、ODBC

8.Hive 的存储格式

Hive中的数据         有真实数据与元数据之分,元数据是表示真实数据与Hive表的映射关系 Hive真实数据的存储格式

TEXTFILE,文本文件格式SEQUENCEFILE,二进制序列化过的文本存储文件格式RCFILE,面向列的数据存储格式ORCFILE,对RCFILE的优化格式

存储模型 Hive数据在HDFS的典型存储结构表现

 /数据仓库地址/数据库名/表名/数据文件(或分桶文件) /数据仓库地址/数据库名/表名/分区键/数据文件(或分桶文件) 

Hive数据存储模型图:

9.Hive数据单元介绍

Databases:数据库,在HDFS中为hive.metastore.warehouse.dir目录下的一个文件夹。 Tables:表,表由列构成,在表上可以进行过滤、映射、连接和联合操作,在HDFS中为数据库目录下的子目录。 Hive表分为内部表和外部表:内部表类似于RDBMS中的表,由Hive管理 外部表指向已经存在HDFS中的数据,外部表的真实数据不被Hive管理。

Partitions 分区,每个表都可以按指定的键分为多个分区,作用是为了提高查询的效率,在HDFS中是表目录的子目录。

Buckets 分桶,根据表中某一列的哈希值将数据分为多个桶,在HDFS最终为同一目录下根据哈希散列后的多个文件。

10.Hive的数据类型

(1)基本

整型 TINYINT、SMALLINT、INT、BIGINT 使用整数面量时,默认是INT,其他整型需要加后缀,TINYINT、SMALLINT、BIGINT后缀为Y、S、L

浮点型 FLOAT、DOUBLE、DECIMAL

文本类型 STRING、CHAR、VARCHAR 

布尔及二进制 BOOLEAN(布尔值型),值为true和false ;BINARY(二进制型) 时间类型 DATE,存储日期 ;TEMESTAMP,存储纳秒级别时间戳 ;INTERVAL,存储时间间隔

(2)复杂

ARRAY 具有相同类型变量的集合,如:[“a”,”b”] MAP 一组键值对组合,如:{“a”:”b”,”c”:”d”} STRUCT 封装了一组有名字的字段,其类型可以是任意基本类型 UNIONTYPE 类似于Java中的泛型,任一时刻只有其中一种类型生效

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